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DIFFUSION 98 Guide - Création France Air 2019 - tous droits de reproduction rés

DIFFUSION 98 Guide - Création France Air 2019 - tous droits de reproduction réservés. RÉGLEMENTATION : NOTIONS DE BASE SUR LA DIFFUSION 1. Concept de la diffusion d’air Le système de diﬀusion représente la partie terminale et visible d’une installation de génie climatique. La diﬀusion d’air conditionne la réussite ou non de l’installation. En eﬀet, elle inﬂuence la perception de l’occupant sur son confort et sa sensation de chaud ou de froid. Mais le confort de l’occupant se retrouve également dans la qualité de son air intérieur et la diﬀusion d’air est étroitement liée à la qualité de l’air. Elle permet, lorsqu’elle est bien conçue, d’évacuer les polluants et de contribuer à l’élaboration d’un environnement sain pour l’occupant. D’autre part, la diﬀusion participe également au développement durable. Elle inﬂuence la consommation d’énergie du bâtiment et l’économie d’énergie est l’un des critères nécessaires à l’obtention HQE (haute qualité environnementale) du bâtiment. Enﬁn, la diﬀusion d’air et le confort thermique sont également déﬁnis par la norme ISO 7730. Cette norme détermine des critères qualitatifs qui mesurent et évaluent les ambiances thermiques modérées. Il convient donc de se préoccuper du système utilisé pour diﬀuser l’air préparé en centrale ou sur une unité terminale de climatisation. 1.1 Caractériser le confort • Le confort de diﬀusion dans la zone d’occupation est caractérisé par les critères suivants : - Absence de stratiﬁcation de température dans la zone d’occupation. - Une bonne qualité de l’air intérieur. - Absence de courants d’air dans la zone d’occupation. Local Vitesse résiduelle Locaux d’hébergement Hôpitaux Locaux d’enseignement Locaux de réunion Bureaux Salle de spectacle 0,15 m/s Locaux commerciaux 0,17 m/s Atelier Locaux sportifs, Grands Magasins Bâtiments du transport Locaux industriels 0,25 m/s • Un niveau acoustique confortable dans la zone d’occupation. Théâtre 30 dB(A) Hôpital 35 dB(A) Cinéma 35 dB(A) Hôtel 35 dB(A) Eglise 30 dB(A) Restaurant 40 dB(A) Bibliothèque 35 dB(A) Conférence 35 dB(A) Salle de classe 40 dB(A) Bureau 35 dB(A) 1.2 La zone d’occupation C’est la zone du local dans laquelle la diﬀusion d’air doit être confortable. C’est dans cette zone que vit ou travaille l’occupant. U.T.D. : unité terminale de diffusion Vz : vitesse maxi rencontrée dans la zone d’occupation Air primaire : air soufflé par la grille ou le diffuseur Air secondaire : air dans la zone d’occupation Ak : surface efficace de l’U.T.D. Vr : vitesse moyenne dans la zone occupée ou vitesse résiduelle Air de mélange : mélange de l’air primaire avec l’air du local 1.3 L’induction • Induction externe Le taux d’induction d’une grille ou d’un diﬀuseur est le rapport entre le débit d’air mélangé et le débit d’air primaire : Q primaire + Q secondaire Q primaire Ce rapport permet de mesurer la capacité du diﬀuseur à brasser l’air ambiant du local. Un taux d’induction important permet de mieux mélanger l’air neuf avec l’air ambiant du local et d’améliorer le confort. • Induction interne C’est la capacité du diﬀuseur à induire de l’air ambiant pour avoir un débit d’air souﬄé supérieur au débit d’air à son raccordement. RÉGLEMENTATION : NOTIONS DE BASE SUR LA DIFFUSION U.T.D Air primaire Zone d'occupation Air secondaire Vz Vr 1.80 m du sol 0.60 m de la fenêtre Air de mélange Vitesse terminale DIFFUSION 99 Guide - Création France Air 2019 - tous droits de reproduction réservés. RÉGLEMENTATION : NOTIONS DE BASE SUR LA DIFFUSION 1.4 Effet Coanda Lorsque le ﬂux d’air est souﬄé proche d’une paroi parallèle à la direction de ce ﬂux d’air, le ﬂux d’air primaire se mélange avec l’air du local uniquement du côté opposé à la paroi. En eﬀet, cette surface empêche un apport d’air secondaire et il apparaît une légère dépression. Cette dépression "aspire" le jet d’air et provoque l’adhérence du jet d’air sur la surface. C’est ce qu’on appelle "l’eﬀet Coanda". • Dans le cas d’une diﬀusion murale, il est nécessaire que la distance entre le jet d’air et le plafond soit faible, de l’ordre de 0,3 m. • Dans le cas d’une diﬀusion plafonnière, l’eﬀet Coanda est garanti tant que l’angle de diﬀusion est inférieur ou égal à 45°. 1.5 La portée • Elle correspond à la distance mesurée entre l’unité terminale de diﬀusion et un point du local où le jet d’air atteint une vitesse terminale Vt prédéterminée. • La valeur de cette vitesse Vt inﬂuence la valeur de la vitesse maximum (Vz) rencontrée dans la zone d’occupation du local. La portée dépend de la forme du jet d’air (radiale, conique, plate), de la conﬁguration du local, de l’emplacement du diﬀuseur et des conditions de température. • Lorsque la veine d’air atteint une paroi, la portée XL correspond à la distance entre le centre de l’UTD et la paroi. • Lorsque la veine d’air est introduite dans un local de grande profondeur, elle n’atteint pas la paroi opposée. La veine d’air revient vers l’UTD et alimente l’air induit. La portée correspond alors à la distance de pénétration, distance à laquelle la Vz est la plus élevée. 2. Diffusion par mélange • La diﬀusion d’air par mélange est le type de diﬀusion utilisé le plus couramment. • L’air est introduit à une vitesse suﬃsante dans le local pour se mélanger avec l’air ambiant et atteindre la zone d’occupation, avec une vitesse résiduelle et un niveau sonore confortable. Avec cette méthode, la température et la concentration des polluants sont uniformes dans le local. Un eﬀet de déplacement est obtenu lorsque les unités de souﬄage et d’extraction sont situées à l’opposé. Les charges thermiques (et principalement les charges externes sur les parois) ont une grande inﬂuence sur la circulation d’air et il faut donc choisir l’emplacement et le type d’UTD en conséquence. 2.1 Diffusion avec des grilles murales • Il est très important de placer les UTD de manière à obtenir l’eﬀet Coanda. • En rafraîchissement, il faut éviter que la veine d’air chute prématurément dans la zone d’occupation et génère de l’inconfort, par des vitesses d’air trop importantes et une diﬀérence de température entre la veine d’air et l’air ambiant trop importante. • Lorsqu’une paroi extérieure génère des courants de convection, il y a un risque que la veine d’air descende dans la zone d’occupation au contact de ces courants de convection et que ceci occasionne un courant d’air et une non uniformité des températures dans la zone occupée. Il faut alors sélectionner une portée égale à 70 % de la longueur du local (courants de convection : courants d’air générés par une diﬀérence de la densité de l’air dans une zone). U.T.D. : unité terminale de diffusion Vz : vitesse maxi rencontrée dans la zone d’occupation Air primaire : air soufflé par la grille ou le diffuseur Air secondaire : air dans la zone d’occupation Ak : surface efficace de l’U.T.D. Vr : vitesse moyenne dans la zone occupée ou vitesse résiduelle Air de mélange : mélange de l’air primaire avec l’air du local Vr Zone d'occupation Air secondaire X max Vz max Vz 1.80 m du sol 0.60 m de la fenêtre Zone d'occupation Air secondaire Vz 1.80 m du sol Vr 0.60 m de la fenêtre DIFFUSION 100 Guide - Création France Air 2019 - tous droits de reproduction réservés. RÉGLEMENTATION : NOTIONS DE BASE SUR LA DIFFUSION 2.2 Diffusion avec des diffuseurs plafonniers • Les diﬀuseurs plafonniers génèrent une veine radiale qui s’accroche facilement au plafond (eﬀet Coanda) et ils sont particulièrement adaptés à des besoins importants en rafraîchissement. • Les diﬀuseurs plafonniers ont un taux d’induction élevé, donc le mélange entre l’air souﬄé et l’air ambiant est très bon et le confort obtenu dans la zone occupée acceptable. • En hiver, le souﬄage d’air chaud par des diﬀuseurs plafonniers à veine d’air radiale produit une stratiﬁcation de température dans la partie haute du local avec de l’air froid près du sol. Il faut alors des diﬀuseurs plafonniers à jet d’air réglable pour obtenir un jet d’air vertical en hiver et un jet radial avec eﬀet Coanda en été. 2.3 Diffusion plafonnière avec des diffuseurs linéaires • Les diﬀuseurs linéaires ont un taux d’induction plus élevé que les grilles murales et permettent donc d’avoir des capacités de rafraîchissement plus importantes. Il est important d’obtenir un eﬀet Coanda pour améliorer le confort dans la zone occupée et le diﬀuseur doit être conçu pour avoir une veine d’air horizontale. Il faut sélectionner une portée égale à la longueur du local + 1 à 2 m. • Lorsque le diﬀuseur linéaire est situé proche d’une paroi extérieure vitrée, il est possible de diriger une fente vers la vitre pour combattre le courant de convection créé par la charge thermique extérieure. U.T.D. : unité terminale de diffusion Vz : vitesse maxi rencontrée dans la zone d’occupation Air primaire : air soufflé par la grille ou le diffuseur Air secondaire : air dans la zone d’occupation Ak : surface efficace de l’U.T.D. Vr : vitesse moyenne dans la zone occupée ou vitesse résiduelle Air de mélange : mélange de l’air primaire avec l’air du local 3. Diffusion par gaine textile • uploads/s3/ diffusion-air-france-air.pdf